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Edelstahl Schrauben / Edelstahlschrauben

Edelstahl und Edelstahlschrauben
Rostfreier Stahl oder Umgangssprachlich "Edelstahl" genannt ist eine Legierung von Stahl mit hohen Reinheitsgrad (max.1,2% Kohlenstoff) und anderen Metallen wie Chrom (min 10,5%) Nickel, Molybdäm,oder Titan. In Verbindung mit einer speziellen Verarbeitung entsteht ein Korrosionsbeständiger Stahl (Nichtrostender Edelstahl) Dieser ist aber nur Korrosionsbeständiger als herkömmlicher Stahl, wie normaler Baustahl oder andere unedele Metalle. Grundsätzlich gilt  "Edelstähle" sind schwer zu oxidieren, weil sie eine Elektronenkonfiguration haben, die nicht gerne Elektronen abgeben. Eine Reaktion mit Sauerstoff ist eine Oxidation, wobei den zu oxidierenden Stoff pro Sauerstoff 2 Elektronen entzogen werden. Da edele Metalle sowas ungerne machen, rosten sie nicht.  Rostfreier Stahl rostet schwer weil eine nichtrostende Oberfläche,auch "Passivschicht" genannt durch einen hohen Chromanteil gebildet wird. Diese ist zwar sehr dünn, reicht aber aus um den Stahl rostfrei zu halten sofern er nicht beschädigt oder angegriffen wird z.B. durch agressive Reiniger, Fremdstoffe, z.B. Flugrost, oder durch mechanische Einwirkung, z.B. Kratzer auf der Oberfläche. Rostfreier Edelstahl passiviert sich zwar auf natürliche Weise immer wieder neu. Aber nur dann, wenn die Oberfläche mit Sauerstoff reagieren kann (die Passivschicht wird durch Chromoxid gebildet). Bei einer beschädigten Passivschicht, die durch Verunreinigungen von der Umgebungsluft abgeschirmt ist, kann sich keine neue Passivschicht bilden. Nachteile ein hoher Chromanteil bewirkt beispielsweise Rostfreiheit, beeinträchtigt aber die Eigenschaften des  Stahl aber erheblich. So können hohe Unterschiede bei der Bruchdehnung, Zugfestigkeit und Streckgrenze auftreten. (Beispiel für Verzinkten Kohlenstoffstahl / nichtrostenden Stahl. Bruchdrehmoment bei 5mm Gewindeaußendurchmesser, verzinkte Spanplattenschraube : 6Nm zu nichtrostende Schraube: 4,6Nm. Zugfestigkeit: verzinkte Spanplattenschraube 7,9kN zu nichtrostende Schraube 5,9kN) Gewisse rostfreie Edelstähle können deshalb unter bestimmten Umständen rostenanfälliger sein als andere rostfreie Stähle, wenn ein zu hoher Chromanteil die gewünschten Eigenschaften des Stahls zu sehr beeinträchtigt.

Die beiden geläufigsten Bezeichnungen für nichtrostende Stähle sind V2A und V4A. Sie sind eigentlich Markenbezeichnungen von Krupp, die sich als Begriff für nichtrostenden Stahl eingebürgert haben. Die Firma Krupp hat im Jahre 1912 durch die Kombination von Stahl, Nickel und Chrom in Ver­bin­dung, mit einer genau dosier­ten Wär­me­be­hand­lung, ein Opti­mum an Kor­ro­si­ons­be­stän­dig­keit und zugleich gute mecha­ni­sche Eigen­schaf­ten erzielt. Die damals aus V für Ver­such und A für Aus­te­nit gebil­de­ten Bezeich­nun­gen V2A stan­den für CrNi-Stahl bzw. V4A für CrNiMo-Stahl und sind heute, wie die Markenbezeichnung "Nirosta"von Thyssen weit verbreitet.

Der Unterschied zwischen V2A und V4A liegt in einer höheren Legierung von  Molybdän und Nickel in V4A und damit einer höhere Korrosionsbeständigkeit gegen aggressive Medien. Allerdings verbunden mit einem höhrerern Preis für V4A. Rostfreien Stahl hält man rostfrei durch eine saubere und möglichst glatte Oberfläche. Das heisst alle Verunreinigungen vor allem von Flugrost vermeide und Kratzer mit feinkörnigen Schleifpapier (320er) aufpolieren. Und wenn möglich Metallbeize auftragen. Diese unterstützt die natürliche Erneuerung der Passivschicht. Und ist erforderlich wenn Edelstahl geschweißt wird. Bei Schrauben, rostfreies Werkzeug, oder besser Edelstahl-Bits verwenden. Die oft gestellte Frage welcher Edelstahl benutzt werden sollte. Ist natürlich abhängig vom Verwendungszweck,und nicht pauschal zu beantworten. Im Maschinenbau sind die Mechanischen, und speziell  auch die Belastungsgrenzen des Stahls zu beachten. Im Holzbau sind die meisten Projekte, auch mit normalem verzinkten Schrauben realisierbar."Das ist zwar nicht verkaufsfördernd aber meine Persönliche Meinung."Im Maritiemen Holzbau, in feuchter Umgebung oder im salzhaltigem Küstenklima,ist Edelstahl allerdings nicht ersetzbar.Der Säuregehalt verschiedener Tropen und Edelhölzer ist allerdings kein Grund gleich teureres V4A zu verwenden. Hier reicht (meiner Meinung nach!!!) V2A völlig aus. Ästhetik und hygiene sind auch oft Gründe, für die Entscheidung Edelstahl zu verwenden.

Fazit: Edelstahl ist vielseitig verwendbar und bei richtiger Pflege eine wirkliche Bereicherung der Bautechnik.

Eigenschaften von Edelstahl:

 

DIN

Werkstoff-nummer

Typ

 

Fertigung-verfahren

 

Bruch-dehnungDehn-grenzeZug-festigkeit

 

Härte

 

Eigen-schaften
X2CrNi121.4003  20260450...600200 ferritisch
X6Cr131.4000  20230400...630200 ferritisch
X6Cr171.4046  20240400...630200 ferritisch
X6CrMoS171.4105 F1 20250430...630200 ferritisch
X6CrMo17-11.4113 F1+A16280440...660 200 ferritisch
X12Cr131.4006 C1+A - -<730220 martensitisch
+QT15450650...850-
X20Cr131.4021 C1+A - -<760230 martensitisch
+QT13500700...850-
X30Cr131.4028  C1+A - -<800245 martensitisch
+QT13650850...1000-
X39Cr131.4031 +A - -<800245 martensitisch
X17CrNi16-21.4057C3+A12-800...950- martensitisch
X39CrMo17-11.4122  +A -- <900280 martensitisch
+QT20550750...950-
X50CrMoV151.4116  +A - -<900280 martensitisch
X5CrNi18-101.4301  A2+AT45190500...700215 austenitisch
X8CrNi18-91.4305 A1+AT35-500...700- austenitisch
X4CrNi18-121.4303 A2+AT45-500...650 austenitisch
X2CrNi19-111.4306 A2+AT45-520...650 austenitisch
X6CrNiTi18-101.4541 A2+AT40-520...720 austenitisch
X6CrNiNb18-10 1.4550 A2+AT40-520...720 austenitisch
X5CrNiMo17-12-21.4401 A4+AT40530...680 austenitisch
X2CrNiMo17-12-21.4404 A4+AT40-530...680   austenitisch
X2CrNiMo18-14-31.4435 A4+AT40500...700  austenitisch
X3CrNiMo17-13-31.4436 A4+AT40550...700   austenitisch
X2CrNiMo18-15-41.4438 A4+AT40 550...700  austenitisch
X6CrNiMoTi17-12-21.4571 A4+AT40 450...690   austenitisch
X6CrNiMoNb17-12-21.4580 A4+AT40 450...690  austenitisch

 Behandlungszustand: "+A" weichgeglüht / "+AT"lösungsgeglüht / "+QT" vergütet

 Bruchdehnung: A% (min)N/mm2

 Zugfestigkeit: Rm N/mm2

 Dehngrenze: Rp 0,2 N/mm2

 Verwendung: Ferrische Stähle: Kaltumformbar,schlecht zerspanbar,schweißbar; z.B. Beschläge, Verkleidungen, Apparatebau

                     Martensitische Stähle: Härtbar ,gut zerspanbar, bedingt schweißbar, hohe Festigkeit; z.B. Achsen, Wellen, Schrauben, Wälzlagen, chirurgische Instrumente

                     Austennitische Stähle: Gut kaltumformbar, gut schweißbar, schwer zerspanbar; z.B. chemische Industrie, Nahrungsmittelindustrie, Fahrzeug und Maschienenbau

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